甘肃岷县纳古呢沟滑坡-泥石流灾害链成灾机制及其演化

【研究目的】纳古呢沟位于甘肃省岷县茶埠镇耳阳沟流域,构造上处于临潭—宕昌断裂分支断裂带内,是一条小规模高频泥石流沟。流域内发育的滑坡使得流域产生特殊的滑坡-泥石流灾害链,该灾害链的成灾机制和演化过程是值得深入研究的问题。【研究方法】通过野外调查及遥感解译,结合室内试验等手段,厘清了纳古呢沟灾害发育特征,研究了滑坡-泥石流灾害链的成灾机制,剖析了该小流域内断裂活动下的滑坡-泥石流灾害链演化过程。【研究结果】研究结果表明:纳古呢沟内滑坡-泥石流灾害链表现为泥石流-滑坡-溃决型洪水泥石流往复发展的形式,断裂现今活动导致沟内松散物源及不稳定坡体的发育,奠定了灾害链形成的物质基础,高频短时强降雨或连阴雨激发泥石流多次发生,泥石流侧蚀沟谷坡脚使得坡体失稳形成滑坡,滑坡堵塞沟谷形成堰塞湖,溃坝后形成溃决型洪水泥石流。灾害链的演化过程表现为:泥石流初发冲蚀沟道阶段、坡体变形逐渐接近临界失稳阶段、滑坡体下滑堵塞沟道形成堰塞湖阶段、堰塞湖溃决形成溃决型洪水泥石流阶段、对岸坡脚侵蚀坡体失稳下滑阶段、泥石流-滑坡-溃决型洪水泥石流往复发展阶段。【结论】纳古呢沟内灾害链的形成,是现今断裂活动、短时集中降雨或连阴雨共同作用的结果。纳古呢流域内每年雨季泥石流的多次发生与滑坡的蠕滑变形,导致纳古呢沟泥石流-滑坡-溃决型洪水泥石流灾害链往复进行。

基于Massflow的达摩沟泥石流模拟与危险性分析

达摩沟小流域历史上曾发生泥石流灾害事件,造成较大人员伤亡和财产损失。目前,该小流域主沟堆积大量煤矸石,主沟两侧坡面堆积有较多崩、坡积物。为分析泥石流再次发生的可能性与危险性,在无人机摄影测量和野外现场调查的基础上,详细分析达摩沟小流域泥石流发育条件,基于改进MacCormack-TVD有限差分法,采用Massflow软件对10,20,50,100 a一遇4种降雨概率条件下达摩沟暴发泥石流的工况进行数值模拟,得到达摩沟小流域在不同降雨概率下的泥石流危险性。结果表明:①在此4种降雨概率下,大部分区域的泥石流流速维持在0~3 m/s,泥深保持在0~4 m的水平,而峰值流量最大可达19 m/s,泥深最大可达3.85 m;②在100 a一遇的降雨强度下,达摩沟高危险性地区占16.54%,中风险地区占49.27%,低风险地区占34.19%;③模拟结果较好地符合泥石流的时空发育特征,展现了降雨强度对泥石流运动的影响规律,可为泥石流的预警监测提供参考。

基于熵权变异系数融合算法和FLO-2D的朱家沟流域泥石流危险性评价

岷县朱家沟是青藏高原东北缘的典型泥石流小流域,受地震与极端降雨影响泥石流灾害频发,严重威胁县城安全,亟需开展泥石流危险性评价。本文采用熵权与变异系数融合算法评价流域内各支沟泥石流易发性,并选取高易发支沟及主沟进行泥石流事件数值模拟。以“7·18”朱家沟泥石流为例验证精度高于74.12%后,将此评价体系应用于极端降雨条件下的朱家沟泥石流危险性区划。结果表明:沟口单宽清水流量峰值、沟道长度和浅表层岩组是泥石流易发性主要影响因素,流域主要支沟:哈固沟、朱林沟、松树沟和郎家沟均为高易发沟;百年一遇强降雨条件下朱家沟泥石流堆积物会堵塞洮河,威胁沟道、沟口及洮河对岸城区居民生命财产安全,其中高危险区为主沟沟道和沟口,中危险区为哈固沟、朱林沟和松树沟,低危险区为郎家沟。研究成果可为青藏高原东北缘泥石流灾害提供评价方法和防治依据。

抚顺西露天矿区滑坡易发性评价与时空特征分析

近年抚顺西露天矿矿区滑坡在规模、活动频率以及空间发育位置等方面均与矿区历史滑坡呈现出较明显的时空差异性,为矿区未来治理提出新的挑战。故基于改进频率比模型,选择人类工程活动(主要是采矿工程扰动)和工程地质条件两类致灾因素,对由矿区滑坡时空差异所导致的易发性变化进行研究。结果表明:影响矿区滑坡灾害的主要因素包括坡体结构、工程岩组和水文地质条件;矿区滑坡易发性较2010年前有所降低,高易发区和较高易发区面积共减少1.294 km^(2),但北帮中区等地段仍呈高易发态势;滑坡易发区的空间位置与2010年前后对比发生了较大变化,矿坑西北帮滑坡易发性大幅降低,东部环矿区境界50~500 m处滑坡易发性轻微降低,北帮中段与南帮中、西段顶部滑坡易发性增加,其中北帮中段为目前最易发的区段。研究结果可为矿区闭坑停采后边坡整治及后续规划利用提供参考依据。

辽宁省沈抚新区区域地壳稳定性评价

在广泛收集资料和野外调查工作的基础上,经综合分析控制和影响区域地壳稳定性的主要因素和内外动力地质的耦合作用,基于ArcGIS平台采用多因素加权叠加分析方法开展了沈抚新区区域地壳稳定性评价研究。评价因素主要选取活动断裂、地震活动性和深部地球物理以及工程岩组、地形地貌与地表地质灾害等共12个影响因子,并依据评价因素的关联性和重要性进行分类赋值,进而建立了区域地壳稳定性评价模型。对沈抚新区的区域地壳稳定性进行了定量化评价。结果表明,沈抚新区以稳定区和次稳定区为主,面积为728.9 km^(2),占总面积的81.07%,有利于规划和建设。建议在地下工程穿越不稳定区和次不稳定区时,要采取必要的工程措施,确保基础和边坡的稳定性。规划的地铁9号线主要穿越次不稳定区和次稳定区。施工带在埋深15~25 m之间,该段地层主要为卵砾石堆积层、泥包砾堆积层与变质片麻岩强风化带及其交接部位,施工带处于地下水浸没带或变动带,其支护比较困难,建议尽早确定合理的施工方案,保障施工顺利和安全,此外还需要采取一定降水防腐措施。

抚顺城区采动地裂缝变形特征及其演化过程

抚顺市地裂缝一直是困扰城市发展和安全的重大工程地质问题。本文根据现场调查,结合地面变形监测结果,剖析了抚顺城区地裂缝的分布、变形特征。地裂缝主要发育于抚顺老虎台矿北部城区,整体走向NE 60°~80°,基本沿浑河断裂带分支断裂展布,属拉张型裂缝。地面变形监测结果显示,本文根据现场调查,结合地面变形监测结果,剖析了抚顺城区地裂缝的分布、变形特征。地裂缝区地面不仅发生沉降变形,还发生水平拉裂。地面变形量大小则与距离采空区远近有关,近采空区地裂缝两侧地面沉降、水平变形量大,其最大沉降变形量可达130 mm,最大水平变形量约700 mm,地表一般表现为裂缝沉陷带或裂缝陡坎;而远离采空区地裂缝两侧地面沉降、水平变形量相对较小,裂缝宽度在几毫米至几厘米之间。随着采煤工作面不断向深部及北部城区推进,地面变形日趋强烈,地裂缝扩展迅速,同一条断裂上不同区段地裂缝向两侧扩展、相接,形成几百到几千米不等的地裂缝带。目前,城区地裂缝仍在变形发展中,其形成是由于深部采矿活动诱发,尤其是老虎台矿、西露天矿等矿井开采引起地表下沉或高陡边坡变形。随着地表变形量逐渐加大,先存的浑河断裂带软弱分支断裂面重新活化,沿断裂面向地表扩展、贯通形成地裂缝。因而,有必要进一步研究抚顺地裂缝的成因机制及演化过程,为地裂缝的防治预警提供科学依据。

甘肃岷县中寨沟流域内泥石流发育差异的主控因素分析

中寨沟流域位于甘肃省定西市岷县中寨镇,是青藏高原东北部地区具有代表性的极高敏感性泥石流流域之一,该流域内泥石流发育受地形条件及地质条件控制明显。基于野外调查、遥感解译等,结合已有成果资料,系统总结中寨沟流域内泥石流的形成条件,深入剖析中寨沟流域主沟及各支沟泥石流分布发育特征、类型、发育规模、程度等,提出以流域单位面积的泥石流一次最大冲出物质量贡献值为标准来表征泥石流的发育程度,从而探讨流域面积、断裂活动、坡度、地层岩性等因素对泥石流发育的控制作用。研究结果表明:中寨沟流域内泥石流发育规模差异的主控因素为流域面积及断层活动;发育程度差异的主控因素为坡度及地层岩性。